Эти необычные «кони» — морские коньки
Полковников, А. А. Эти необычные «кони» — морские коньки / А. А. Полковников, Г. И. Талапчук. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2022. — № 3.1 (55.1). — С. 51-52. — URL: https://moluch.ru/young/archive/55/2943/ (дата обращения: 30.07.2023).
В статье рассказывается о морских коньках, их анатомии, размножении, особенностях, экологической опасности.
Ключевые слова: морской конек, эволюция, плавательные пузыри.
Для исследовательской работы, я выбрал именно эту тему, потому что стало интересно, кто такие морские коньки. Почему они находятся в вертикальном положении, не так как другие морские обитатели. Появилось еще больше вопросов и захотелось узнать морских коньков поближе. Где живут? Чем питаются? Сколько видов существует? На эти и другие вопросы я стал искать ответы. Эта тема оказалась очень любопытной. Я думаю, что многим ребятам будет интересно узнать об этих загадочных обитателях. Мне захотелось поделиться информацией.
Кто эти маленькие драконы?
Морские коньки — род небольших морских лучепёрых рыб семейства игловых отряда иглообразных. В состав рода включают от 54 до 57 видов.
Анатомия и его происхождение
Необычная форма тела конька напоминает шахматную фигурку коня. Многочисленные длинные шипы и лентообразные выросты, расположенные на теле конька, делают его незаметным среди водорослей и недоступным для хищников. Размеры разных видов морских коньков варьируются от 2 до 30 см.
На основе анатомических, молекулярных и генетических исследований было выявлено, что морской конек является сильно измененной рыбой-иглой. Окаменевшие останки морских коньков встречаются достаточно редко.
Как охотятся?
Тело морского конька постепенно изогнула эволюция в процессе перехода от жизни на открытой воде к малоподвижному образу жизни в зарослях. Если морская игла — активный хищник, преследующий свою микроскопическую добычу, и ей необходима обтекаемая форма тела, позволяющая получить преимущество в плавании, то морскому коньку, ведущему малоподвижный образ жизни, никуда плыть не нужно — добыча сама проплывает мимо его рта. Ему нужно лишь быстро ее схватить. «Пружинообразная» форма тела и изогнутая шея позволяет коньку совершать значительные выпады головой в сторону добычи, при этом сама рыба остается неподвижной.
Если внимательно рассмотреть удлинённое рыло конька, то можно заметить, что оно заканчивается ртом, действующим как пипетка. Как только рыба замечает добычу, она поворачивает к ней свой рот и раздувает щёки. Фактически рыбка засасывает свою жертву. Питается рыбка, в основном, жаброногими рачками, за сутки она поедает не меньше трёх тысяч рачков. А вообще, коньки могут есть практически всё, главное, чтобы размеры пищи не превышали размеров рта.
Размножение
Морские коньки размножаются не так, как другие животные. В брачный период самец подплывает к самке, обе рыбки прижимаются друг к другу, и в этот момент самец широко открывает свой карман, расположенный на брюшке, а самка выбрасывает в него несколько икринок. «Обратное» распределение ролей между родителями приводит к тому, что соперничают за симпатию самцов именно самки.
В дальнейшем потомство у коньков вынашивает самец. Коньки — весьма плодовитые животные, и число вынашиваемых в сумке у самца зародышей колеблется от 2 до 1000 и более особей. Морские коньки ориентируются по приливам и отливам, когда сильное течение может унести мальков. Мальки одних видов движутся по течению, других — остаются на месте рождения. Обычный морской конёк может прожить четыре-пять лет. В сезон размножения мальки вылупляются каждые 4 недели. Сразу после рождения они предоставлены сами себе.
Что им угрожает?
В наши дни морские коньки относятся к уязвимым видам — их численность сокращается. В Красную книгу занесено 30 видов рыб-коньков из 57, известных науке. Причин этому много, одна из них — массовый отлов коньков у берегов Таиланда, Малайзии, Австралии и Филиппин.
Экзотический внешний вид рыб обрёк их на то, что люди используют их в качестве сувениров и подарков.
Спасает коньков от вымирания лишь большая плодовитость.
Особенности морских коньков
Плавают морские коньки очень необычно. Их тело во время движения держится в воде отвесно. Обеспечивается подобное положение двумя плавательными пузырями. Первый располагается вдоль всего тела, а второй в области головы.
Причём второй пузырь значительно легче брюшного, что и обеспечивает рыбе вертикальное положение в воде при движении. В толще воды рыбки перемещаются за счёт волнообразных движений спинных и грудных плавников. Частота колебаний плавников составляет семьдесят ударов в минуту.
От большинства рыб морские коньки отличаются ещё и тем, что у них нет чешуи. Их тело закрывают костные пластины, объединённые в пояса. Подобная защита довольно тяжёлая, но этот вес нисколько не мешает рыбке свободно парить в воде.
К тому же костные пластины, покрытые колючками, служат неплохой защитой. Их прочность настолько велика, что человеку руками очень сложно сломать даже высохший панцирь конька.
Несмотря на то, что голова морского конька расположена к туловищу под углом в 90⁰, рыба может двигать ей лишь в вертикальной плоскости. В горизонтальной плоскости движения головы невозможны. Однако, это не создаёт проблем с обзором.
Дело в том, что у этой рыбы глаза не связаны друг с другом. Конёк может смотреть своими глазами в разные стороны одновременно, поэтому всегда знает об изменениях в окружающей обстановке.
Хвост морского конька очень необычен. Он закрученный и очень гибкий. С его помощью рыба цепляется за кораллы и водоросли, когда прячется.
Эволюционные процессы привели к тому, что морские коньки легко сливаются с окружающей местностью. При этом они могут менять окрас своего тела как полностью, так и частично. Этого вполне достаточно, чтобы морские хищники не могли заметить коньков, если те спрятались.
Мы узнали, кто такие «морские коньки»,их размеры и происхождение. Поняли, чем питаются, где обитают, как размножаются. Узнали о том, кто больше угрожает вымиранию коньков и что больше половины видов уже занесены в Красную книгу. Подчеркнули главные особенности морских коньков, благодаря которым они стали известны и стали интересными в познании.
Источник
Галопирующая эволюция морского конька
О мужской «беременности», медленной скорости плавания и быстрой эволюции самых (на наш человеческий взгляд) несуразных иглообразных, о превращении зебры в коня (в их рыбьем варианте, конечно) рассказывает Indicator.Ru.
Генетики из Германии, Китая и Сингапура секвенировали (прочитали) геном тигровохвостого морского конька (Hippocampus comes) и выяснили, что стремительная эволюция этих существ, сделавшая их непохожими на других рыб, основана на удвоении одних участков генома и потере других, о чем исследователи написали в своей статье в журнале Nature.
Лошадиная фамилия
Родовое латинское название коньков — Hippocampus — пришло из древнегреческого и означает «морское чудище-лошадь». Сам факт отношения к рыбам морского конька, похожего на шахматного коня с хвостом хамелеона, кажется невероятным, учитывая его диковинную внешность и причудливое поведение. Костистая рыба из семейства морских игл со странной формой туловища, без чешуи, зубов, брюшного плавника, даже без настоящего хвоста, но зато имеющая круги костяных пластин (специфичные для каждого вида), действующий как насос рот-трубочку, шею и цепкий «хвост», которым можно держаться за водные растения, — так выглядит этот необычный представитель подводного мира.
Надо сказать, ведет он себя не менее экстравагантно. Несмотря на то, что плавают морские коньки медленнее всех рыб в океане (рекорд принадлежит карликовому коньку, который развивает скорость полтора метра в час), в странностях поведения угнаться за ним не могут даже их другие необычные родственники — рыба-игла и совершенно инопланетный на вид морской дракон.
Морской дракон Phyllopteryx taeniolatus, обитающий в теплых водах Индийского океана близ Австралии и Тасмании
Коньки плавают вертикально благодаря своему разделенному перегородкой плавательному пузырю, именно поэтому голова у них не перевешивает при движении. Кроме того, морские коньки — одни из самых заботливых отцов в океане, несмотря на явное предпочтение ими R-стратегии размножения, предусматривающей много детенышей (у морских коньков их обычно от двух до десяти тысяч), и отсутствие воспитания. Как это получается? Хотя многочисленным малькам после появления на свет ждать внимания от родителей обоих полов и правда не приходится, до вылупления из икринок их вынашивает самец, тратя на это множество энергии. Он делает это в специальном брюшном кармане, куда их отложила самка.
Описание: Беременный самец Hippocampus erectus ищет опору, к которой можно прикрепиться.
Ход коньком: как гиппокампусы стали собой
Ученые под руководством эволюционного биолога, профессора Констанцского университета Акселя Мейера «разобрали» по кусочкам, прочитали и «собрали» обратно геном морского конька Hippocampus comes, чтобы проследить его «путь к себе». Им удалось предсказать наличие у него около 23 тысяч генов (почти треть его генома), основываясь на доступной до этого информации о ДНК его родственников и чтении кусочков РНК — молекулы, помогающей производить из генов белки.
Генетический анализ показал, что морские коньки близки к тилапиям, оризиям, колюшкам, меченосцам и рыбе фугу. Интересно, что эволюционная ветвь, за которую гиппокампусы держатся своим псевдохвостом, оказалась неожиданно длинной, что означает большую скорость эволюции, чем у других костистых рыб.
Описание: Юный морской конек Hippocampus erectus прикрепляется к опоре с помощью своего цепкого хвоста.
Какие же гены изменились у морских коньков по сравнению с соседями по эволюционному древу? Во-первых, у них исчезли и «сломались» некоторые гены семейства SCPP, отвечающие у костистых рыб за обмен фосфора и кальция и формирование твердых покровных тканей и скелета. Например, ген scpp5, который отвечает за появление эмали (например, покрытия зубов), у Hippocampus comes представлен в сильно обрезанном виде и имеет лишь три из десяти кодирующих вставок (экзонов), фактически превратившись в псевдоген — едва заметный «след» от работавшего у предков гена. Из-за этого у коньков от утраченной кольчуги чешуй остались лишь редкие кольца костных пластинок.
Пропали у тигровохвостых гиппокампусов и многие гены, отвечающие за обоняние (осталось лишь 60 из 169, присутствующих у других лучеперых рыб), за формирование хвоста и брюшного плавника, и некоторые регулирующие работу генов элементы — генетические переключатели.
Однако путь «подводной конницы» сопровождался не только потерями: некоторые гены у них, наоборот, удвоились, и запасные копии, случайно «ломаясь» и мутируя, смогли обрести новые полезные функции, поддержанные отбором. Так случилось с генами семейства патристацинов, которые стали отвечать за вынашивание эмбрионов в специальном брюшном кармане — способность, которую окрестили «мужской беременностью» морских коньков. Этих генов, которые в большом количестве производят белок в животе у «беременных» самцов гиппокампусов, насчитали целых шесть.
Сделать из зебры коня
Потеря брюшного плавника у морских коньков оказалась связанной с геном tbx4, который отвечает за формирование задних конечностей у большинства позвоночных. Этот белок — транскрипционный фактор, который связывается с особыми участками ДНК и регулирует их работу. Поломка этого гена у мышей приводит к рождению детенышей без задних лапок и тяжелым дефектам развития легких и плаценты. Предполагалось, что другие рыбы, утратив этот ген, должны потерять и брюшные плавники, которые важны для их быстрого движения.
Источник